• 한국지구과학회지
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• 제37권4호
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• pp.187-199
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• 2016

이 연구에서는 2014년 6월 10일 일산에서 발생한 용오름에 대해 구름분해모델(CReSS)를 활용하여 재현실험을 수행하고 발생 메커니즘을 분석하였다. 종관적으로는 대기 상층의 한랭하고 건조한 공기가 남하하였으며, 대기 하층에서는 온난하고 습윤한 공기의 이류가 있었다. 이로 인해 대기 상 하층 기온의 큰 차이가 발생하면서 강한 대기 불안정을 야기 시켰다. 19시 20분에 일산 지역에서 스톰이 발달하기 시작하여 10분 만에 최성기에 도달하였다. 재현 실험 결과 이 때 발달한 스톰의 높이는 9 km이었으며, 스톰 후면으로 갈고리 에코(hook echo)가 나타났다. 일산 주변으로 발달한 스톰 내부에서는 활강 기류가 발생하는 것으로 모의 되었다. 모의된 하강기류가 지면에서 발산되어 수평 흐름으로 변하게 되었고, 이 흐름은 스톰의 후면에서 상승류로 전환 되었다. 이 때 후면에서 강한 하강기류가 발생하였는데 이 하강류가 전환된 상승류를 지면까지 끌어내려 지면에서 소용돌이도가 발달하게 되었다. 그 이후 이 소용돌이도가 연직으로 신장되면서 용오름이 모의되었다. 모의된 용오름에서 발달한 저기압성 소용돌이도는 360 m 고도에서 $3{\times}10^{-2}s^{-1}$이었으며, 용오름의 직경은 900 m 고도에서 1 km로 추정되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권3호
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• pp.199-209
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• 2015

북대서양 자오면 순환(AMOC)은 그린란드 부근에서 고밀도 해수의 침강으로 유도되는데, 이것은 열과 물질을 수송시키기 때문에 기후 시스템의 중요한 요소이다. 이 연구는 전 지구 기후모델 중 하나인 HadGEM2-AO 모델에서 모의된 AMOC의 특징과 장기변동 메커니즘을 분석하였다. AMOC 지수를 이용한 지연 상관 분석을 통해 AMOC의 수십 년 변화는 해양 자체유지 변동으로 간주할 수 있었다. 즉 AMOC의 장기 변화는 남북 수온 경도와 해양 순환의 위상차로 인해 발생하는 불안정성에 의한 것으로 분석되었다. AMOC가 강해지면서 열의 북향 수송에 의해 남북 수온 경도가 작아지고, 따라서 해수의 순환과 열 수송이 줄어드는데, 이와 함께 고위도에서는 냉각이 유도되어 결과적으로 다시 AMOC가 강해지게 된다. 이 메커니즘은 저위도로부터 이류되는 열의 양에 따라 고위도 지역의 밀도 변화가 결정되기 때문에 AMOC의 변동을 염분 유도가 아닌 열적 유도 과정으로 이해할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권7호
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• pp.511-522
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• 2011

적응적 메쉬세분화기법과 분할격자기법을 적용한 2차원 천수방정식모형을 활용하여 구조물을 고려한 극한 홍수 실험을 모의하였다. 본 연구에 사용된모형은 두 격자생성 기법을함께 사용함으로서 복잡한 경계를보다 적은 격자로 효율적으로 표현하는 것이 가능하며, 동적 적응 메쉬세분화기법을 사용하여 흐름이 빠르게 변하는 영역에서 정확도를 유지하면서도 효율적으로 계산하는 것이 가능하다. HLLC 리만근사해법과 MUSCL 기법을 적용하여 시공간상에서 2차정도를 유지하며, 댐붕괴파와 같은 불연속적인 흐름을 정확하게 모의할 수 있다. 모형의 검증을 위해 IMPACT 프로젝트에서 수행한 도시지역 극한홍수실험을 모의하였다. 실험결과와 모의결과가 양호하게 일치하는 것을 확인하였으며, 천이류 현상과 함께 구조물에 의한 홍수파 전달 양상이 의미있는 수준으로 모의된 것을 확인하였다. 또한 분할격자기법의 사용으로 모델의 격자 민감도가 향상되었다. 본 모델은 댐붕괴와 같이 내수침수현상이 지배적이지 않은 도시범람을 모의하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대기
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• 제22권1호
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• pp.29-45
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• 2012

An unusual autumn storm developed rapidly in the western part of the East sea on the early morning of 23 October 2006. This storm produced a record-breaking heavy rain and strong wind in the northern and middle part of the Yeong-dong region; 24-h rainfall of 304 mm over Gangneung and wind speed exceeding 63.7 m $s^{-1}$ over Sokcho. In this study, MTSAT-1R (Multi-fuctional Transport Satellite) water vapor and infrared channel imagery are examined to find out some features which are dynamically associated with the development of the storm. These features may be the precursor signals of the rapidly developing storm and can be employed for very short range forecast and nowcasting of severe storm. The satellite features are summarized: 1) MTSAT-1R Water Vapor imagery exhibited that distinct dark region develops over the Yellow sea at about 12 hours before the occurrence of maximum rainfall about 1100 KST on 23 October 2006. After then, it changes gradually into dry intrusion. This dark region in the water vapor image is closely related with the positive anomaly in 500 hPa Potential Vorticity field. 2) In the Infrared imagery, low stratus (brightness temperature: $0{\sim}5^{\circ}C$) develops from near Bo-Hai bay and Shanfung peninsula and then dissipates partially on the western coast of Korean peninsula. These features are found at 10~12 hours before the maximum rainfall occurrence, which are associated with the cold and warm advection in the lower troposphere. 3) The IR imagery reveals that two convective cloud cells (brightness temperature below $-50^{\circ}C$) merge each other and after merging it grows up rapidly over the western part of East sea at about 5 hours before the maximum rainfall occurrence. These features remind that there must be the upward flow in the upper troposphere and the low-layer convergence over the same region of East sea. The time of maximum growth of the convective cloud agrees well with the time of the maximum rainfall.

• 한국토양비료학회지
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• 제23권2호
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• pp.94-99
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• 1990

콩군낙(群落)(팔달(八達)콩 ; 재식밀도(栽植密度) $45{\times}10cm$)에서의 열수지성분(熱收支成分) 변화(變化)를 계절별(季節別)로 관측(觀測)하고 열수지법(熱收支法)으로 증발산량(蒸發散量)을 계산(計算)하여 건물생산량(乾物生産量)과의 관계(關係)를 구한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 맑은날의 전단파복사량(全短波輻射量)에 대한 순복사량(純輻射量)의 비율(比率)은 59~76%로 흐린날의 63~83%보다 낮았다. 2. 순복사량(純輻射量)에 대한 잠열전달량(潛熱傳達量)의 비율(比率)은 흐린날에 100%를 넘는 경우가 있어 때때로 이류(移流)에 의한 열복사(熱輻射)의 수평전도(水平傳導)가 있었다. 3. 1시간(時間)마다 적산(積算)한 일적산순복사량(日積算純輻射量)(Rn)과 증발잠열(蒸發潛熱)($LE_{(+)}$) 및 화간순복사량(畵間純輻射量)($Rn_{(+)}$)과 증발잠열(蒸發潛熱)과의 관계(關係)는 각각(各各) 다음과 같은 직선관계(直線關係)가 성립(成立)하였다. $$LE_{(+)}=0.971\;Rn+1.122\;R^2=0.9017$$ $$LE_{(+)}=0.882\;Rn_{(+)}+1.945\;R^2=0.8836$$ 4. 열수지계산(熱收支計算)에 의한 군낙증발산량(群落蒸發散量)(ETa)과 대형(大型) pan 증발량(蒸發量)(Epan)과의 관계(關係)는 다음과 같았다. ETa = 1.049 Epan + 1.657 $$R^2=0.6589$$ 5. 생육초기(生育初期)를 제외(除外)한 생육기간중(生育期間中) 건물(乾物)로의 물이용효율(利用效率)은 $2.31g{\cdot}DM{\cdot}kg^{-1}\;H_2O$이었으며, 평균일증발산량(平均日蒸發散量)은 5.29mm, 일사량중(日射量中) 군낙(群落)의 증발산(蒸發散)으로 소비(消費)된 열량(熱量)의 비율(比率)은 85%이었다.

• 환경생물
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• 제24권2호
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• pp.201-211
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• 2006

울돌목 수로에서 요각류 35개 분류군을 포함하여 총 55개 동물플랑크톤이 출현하였다. 연안종은 계절적인 종천이를 보였으며, 난류 외양성 종은 전 조사 시기에서 출현하였다. 분류군 수는 창조 시 저조에서 고조로 갈수록 증가하며 낙조 시 고조에서 저조로 갈수록 감소하였다. 따라서 울돌목 해역은 연중 외해수 영향에 따른 외양종의 유입으로 동물플랑크톤 종조성에 영향을 받는다. 전체 동물플랑크톤 현존량은 $104\sim2,717indiv.m^{-3}$의 범위를 나타내며 2003년 8월에 가장 높고 2004년 2월에 가장 낮았다. 조석주기에 따른 현존량 변화에서 11월과 2월에 시간적 변이성이 크고 불규칙적인데 반해 8월과 4월에는 비교적 규칙적인 변화 추세를 나타냈다. 8월과 4월에는 창조 및 낙조에서 조류가 가장 강한 시간에는 낮은 출현 개체수가 나타났으며, 조류가 약해질수록 개체수가 증가하여 고조 및 저조에서 개체수가 높은 특징을 보였다. Paracalanus indicus, Cirripedia nauplii, Acartia hongi등을 포함한 대부분의 우점종은 창조보다 낙조에서 평균 개체수가 대략 2배 정도 높았다. 그러나 창조 및 낙조 내에서도 개체수의 변이가 크게 나타났으며 조석주기에 따른 수온, 염분, 그리고 엽록소 a등 환경변화가 작았다. 따라서 울돌목 해역에서는 강한 조류와 지형적인 조류 속도 차에 의해 형성된 와류 등이 개체군 확산, 이동 그리고 손실에 영향을 미쳐 시간적으로 복잡하고 불규칙한 동물플랑크톤 군집을 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권2호
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• pp.56-68
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• 2011

산림에서의 차단강수증발(EWC)은 증발산과 강수에 중요한 기여를 한다. 따라서, 산림에서의 수문순환을 이해하기 위해서는 정확한 $E_{WC}$를 산정하는 것이 중요하다. 본 고찰에서는 $E_{WC}$의 측정방법을 소개하고, 선행 연구에서 보고된 산림형태(예를 들면, 활엽수림, 침엽수림, 혼효림, 열대림)에 따른 $E_{WC}$ 값과 측정시 고려해야 할 사항에 대하여 논의하였다. 전형적인 $E_{WC}$ 측정에는 물 수지, 에너지 수지 및 Penman-Monteith 방법이 있다. 전반적으로, $E_{WC}$는 강수량의 5~54%를 차지하였으며, 같은 산림형태내에서도 $E_{WC}$의 강수량에 대한 기여도는 큰 변동을 보였다. 이러한 변동에는 강수강도, 기상조건, 군락 구조 특성이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 특정 산림형태에서의 $E_{WC}$의 강수량에 대한 기여도를 정량화하는 것은 어려울 것으로 판단된다. 관측시 발생하는 오차는 $E_{WC}$ 정량화의 불확실성을 증대 시킨다. 물수지 방법의 경우, 풍속의 영향을 받는 강수 관측과 군락 구조의 공간적 비균질성의 영향을 받는 수관통과우 등의 관측 오차를 들 수 있다. 에너지 수지 방법의 경우에는 현열 플럭스와 열저류항의 관측이 주요 오차의 원인이 되며, Penman-Monteith 방법은 공기전도도와 현열의 이류 추정에서 발생하는 오차에 주의를 기울여야 한다. 각 측정방법의 오차를 최소화하고 신뢰할 수 있는 $E_{WC}$를 얻기위해서는 수문학적 방법과 미기상학적 방법, 즉 물 수지와 에너지 수지 방법을 함께 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국지역지리학회지
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• 제20권4호
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• pp.393-408
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• 2014

본 연구에서는 우리나라 여름철 극한강수현상 발생의 시 공간적 특성을 밝히고자 하였다. 분석에 사용된 자료는 최근 10년간(2002~2011년) 기상청 산하 전국 약 360여개 방재기상관측장비 및 종관기상관측장비의 일강수량 자료이다. 일강수량 80mm 이상의 극한강수현상과 일강수량 극값은 여름장마기(6월 하순~7월 중순)에 전국적으로 높게 나타났지만, 장마전선이 북상하는 장마휴지기(7월 하순~8월 초순)에는 경기북부~강원 영서 북부 지역에, 장마전선이 남하하는 늦장마기(8월 중순~9월 초순)에는 경기도~강원 영서 남부 지역 및 지리산, 한라산 주변지역에서 높게 나타났다. 세부 지역별로 극한강수현상의 발생빈도와 극값 분포를 살펴보면, 종관규모인 장마전선의 위치뿐만 아니라 해발고도와 사면의 방향성과 같은 지형요소와 기류의 유입 등이 극한기후현상의 시 공간성에 영향을 미치는 기후인자임을 알 수 있었다. 이러한 결과는 우리나라 각 지역과 여름철 시기별로 상이하게 나타나는 극한강수현상의 발생빈도와 강도를 고려하여 지역별로 차별화된 호우 피해 저감 대책이 필요함을 시사한다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.321-331
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• 2005

과학기술부고시 2003-12호 "원자로시설부지 수문 및 해양특성 조사평가 기준" 이 신규 제정되어, 원전 액체 방사성 유출물에 대한 삼차원적인 해양확산 평가 필요성이 커지고 있다. 한국수력원자력(주)와 전력연구원은 신고리, 신월성, 신울진 원 전등 다수의 신규원전 건설이 계획 또는 추진되고 있는 동해안을 대상으로 광역 및 부지별 입지특성을 반영한 해양확산 평가기술을 개발하고 있다. 동해안의 해수유동은 동해 해수순환에 의해 영향을 받기 때문에 원전 주변의 방사성 물질의 해양확산을 보다 정확히 평가하기 위해서는 동해 해수순환에 대한 이해가 선행되어야한다. 따라서 본 연구에서는 일본 큐슈대학교 응용역학연구소에서 개발한 RIAMOM 모델을 근간으로 동해 해수순환 모델링을 수행하였다. 모델 영역은 $126.5^{\circ}E{\~}142.5^{\circ}E$ $33^{\circ}N{\~}52^{\circ}N$, 수직층은 20개로 나누었다. 이 모델은 JODC, KNFRDI, 그리고 ECMWF로 부터 구하였다. 모델링 결과, 동해 해수순환을 비교적 잘 모의하고 있는 것으로 나타났다. 향후 모델링 결과를 정량적으로 평가하기 위해 인공위성 추적 부이를 이용하여 확산 검증 실험을 실시할 예정이다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.821-827
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• 2014

4대강 사업에 따른 수중보의 건설로 인해 낙동강을 포함한 우리 나라의 주요 하천들의 물리적 특성에 많은 변화가 있었으며 따라서 오염물질의 이동 특성 또한 변화하였을 것으로 판단된다. 낙동강에서 칠곡보와 강정보를 대상으로 임의의 오염물질 유출 사고에 대비하여 대책을 수립하는데 참고할 수 있도록 3차원 수리 수질모델, Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC)을 활용하여 보존성 오염물질의 이동 확산 특성을 분석하였다. 가상적인 시나리오를 구성하며 구미공단에서 독성물질의 유출이 발생하였다고 가정하였을 때 칠곡보 및 강정보 지점에 오염물질이 도달하는 시간은 각각 약 2.22일과 9.83로서 4대강 사업 전에 비해 약 12배 이상 오염물질의 이동 시간이 지연된 것으로 분석되었다. 또한 대구광역시의 취수장을 구미시상류로 이전하였을 경우에 대한 모의 결과, 구미 상류의 유량의 감소에 따른 수위 및 유속의 감소에 의한 확산 현상의 증가로 인해, 독성물질의 하류 도달시간이 증가하는 것으로 나타났으며, 독성물질의 최대 검출 농도는 약 2% 정도 감소되는 것으로 산정되었다.